Felszín alatti vízkészleteink mennyiségi és minőségi biztonsága. Szűcs Péter

Átírás

1 Felszín alatti vízkészleteink mennyiségi és minőségi biztonsága Szűcs Péter intézeti tanszékvezető egyetemi tanár, kutatócsoportvezető, az MTA doktora Miskolci Egyetem, Hidrogeológiai-Mérnökgeológiai Intézeti Tanszék MTA-ME Műszaki Földtudományi Kutatócsoport Víz és Biztonság Magyarországon Konferencia Vízkészletkockázatok szekció Nemzeti Közszolgálati Egyetem, Budapest, szeptember 27.

2 A felszín alatti vízkészletek kiemelt jelentőséggel bírnak a világban A felszín alatti vizek részaránya az ivóvízellátásban láthatatlan erőforrás - jelentős kutatási igények Világ több mint 50%-ban FAV Európa több mint 75%-ban FAV Magyarország több mint 96%-ban FAV WHYMAP, 2008

3 Európai szintű válaszadás a felszín alatti vizekkel kapcsolatos kutatási igények megfogalmazására Hidrogeológiai kutatások osztályozási rendszere (HRC-SYS) Osztályozás A hidrogeológiai kutatás osztályozásának rendszere HRC-SYS Create a uniform EU-harmonised categorisation approach / terminology for reporting groundwater research Leltár Európai felszín alatti vizekkel kapcsolatos kutatások adatbázisa EIGR web-service Carry out EU-wide assessment of existing practical and scientific knowledge Population of the Inventory by data collection Joint Panel of Experts 20 third parties (national representatives of EFG network) Potenciális kutatási területek feltárása Use the EIGR, analytical tools to assess the performance of key ongoing EU, national, regional, international Compare the results with existing recommendations by the EIP on Water /WssTP Define research gaps and corresponding suggestions for research agendas in line with WFD Tájékoztatás Deploy the EIGR as a public-access service, to be used as a permanent, searchable service on ongoing hydrogeological research and innovation EFG dissemination capacity; Collaboration with JPE, CIS WG-C, IAH, WssTP, ICT4water cluster, etc.

4 Európai szintű válaszadás a felszín alatti vizekkel kapcsolatos kutatási igények megfogalmazására # of water science and technology publications (incl. Groundwater)

5 Speciális hidrogeológiai viszonyok a Duna vízgyűjtő területén belül a Kárpát-medencében Hidrológiai szempontból a Föld egyik legzártabb medencéje Teljes FAV elérheti az 5000 km 3 Fenntartható módon kitermelhető kb. FAV 2 km 3 /év 2000 millió m 3 /év optimális esetben!!! Somlyódy L (forrás: VKKI 2011) Különböző típusú vízigények megjelenése a felszín alatti vízkészletekkel kapcsolatban Közműves ivóvízellátás 96 %-a FAV-ból, kb. 600 millió m 3 /év

6 Felszín alatti vizek a vízellátásban Üzemelő közműves ivóvízellátó kapacitás 4.5 millió m 3 /nap. Éves termelt ivóvíz mennyisége kb. 600 millió m 3 /év. Vízi közmű szolgáltatás reformja. Szakmai elvárások növelése. Elöregedett vízi közmű infrastruktúra megújítása. a %-os hálózati veszteség jelentős csökkentése. Távlati vízbázisok jelentősége. A napi kb millió m 3 /nap ivóvíz termelés mellett kb. 1 millió m 3 /nap összesített kapacitású távlati vízbázisokkal rendelkezünk. Átlag fejenkénti napi fogyasztások: USA EU Afrika 600 L/nap 250 L/nap 30 L/nap Miskolc 150 L/nap Hazai átlag 120 L/nap Üzemelő sérülékeny vízbázisok védendő víztermelése (m 3 /nap) Távlati vízbázisok víztípusai 16% 50 alatt 71% partiszűrésű 29% talajvizes talajvizes és rétegvizes rétegvizes 27% % 11% 17% 5% 5% 8% 10% fölött

7 Felszín alatti vizek a vízellátásban - világszínvonal Vízbázisvédelmi programok Vízbiztonsági tervek Biztonságos ivóvízellátás kiemelkedő színvonalon Miskolcon is ultraszűrés (0.02 mikronnál nagyobb részecskék eltávolítása) Smaragd-GSH, 2011

8 Felszín alatti vizek a vízellátásban szennyeződésekkel szembeni sérülékenység nemlátható minőségi kockázatok Védőterületek kijelölésének problematikája nyílt karsztos területeken, valamint a határral osztott vízadók esetében

9 Felszín alatti vizek a vízellátásban a mennyiségi és vízminőségi kockázatok magasak Felszín alatti víztestek: 185 Határral osztott: 40 (96) IS Legend : responded to inventory transboundary aquifers transboundary aquifers Speciális hidrogeológiai viszonyok NO SE Alvízi FI oldal EE RU Felvízi oldal Magyarország IE GB BE NL DK DE PL RU LT LV BY KZ Forrás: UNECE LU CZ FR CH AT SK HU MD UA SI PT HR RO ES IT BA YU GE AZ BG AM MK AL Fajlagosan a legtöbb határral osztott felszín alatti vízbázis Európán belül GR TR

10 Felszín alatti vizek ásvány-, gyógy- és hévíz hasznosítás nemzetközi elismertség Egyedülálló lehetőségek a Kárpát-medencében az ásvány- és gyógyvíz, valamint hévízkészletek feltárása és hasznosítása területein OGYFI 248 elismert ásványvíz, 218 elismert gyógyvíz, 67 gyógyfürdő, 12 gyógyhely, 2 mofetta Közös érdekek a Kárpátmedencében

11 Felszín alatti vizek ásvány-, gyógy- és hévíz hasznosítás - mennyiségi és minőségi kockázatok Balneológiai célú hévíz termelés. kb. 50 millió m 3 /év Energetikai célú hévíz termelés: kb. 55 millió m 3 /év A mezőkövesdi Tiszaújváros K- Hungarospa A zalakarosi Tapolcai Eger Városi Egerszalók - Zsóry Gyógy- és 50 sz. Gyógyfürdő - gyógyvíz Barlangfürdő Gyógyfürdő Strandfürdő Strandfürdő termálkút Hajdúszoboszló Kationok [mg/dm 3 ] [mg/l] [mg/l] [mg/l] [mg/l] [mg/l] [mg/l] Kálium, K Nátrium, Na Ammónium, + NH Kalcium, Ca Magnézium, Mg 2+ 47, Vas, Fe 2+ 0, Mangán, Mn Lítium, Li Alumínium, Al < 0,02 Kationok összesen: Anionok - Nitrát, NO 3 - <1, Nem mutatható ki Nitrit, NO <0, Nem mutatható ki - - Klorid, Cl Bromid, Br - 6, Jodid, J - 5, Fluorid, F- 1, Szulfát, SO Hidrogénkarbonát, HCO Szulfid, S 2-, S 3-2, Foszfát, PO 4 0, Karbonát, CO 3 2- Anionok összesen: Balneológiai kutatások megindulása a Miskolci Egyetemen Increasing mineral water consumption

12 Felszín alatti vízkészletből is történik mezőgazdasági vízigények kielégítése. Kolossváry Gábor OVF, 2018 OVF adatok - Öntözési célra ténylegesen felhasznált víz 2016-ban: 69 millió m3 felszíni vízből 9 millió m3 felszín alatti vízből 3 ezer hektár Agrárgazdasági Kutató Intézet Fejlesztési lehetőség a jövőben 409 millió m3 felszíni vízből 340 ezer hektár 99 millió m3 felszín alatti vízből 45 ezer hektár

13 A felszín alatti vizek természetes utánpótlódásának innovatív meghatározása környezeti izotópok segítségével kulcskérdés a fenntarthatóság szempontjából - mennyiségi biztonság - Környezeti izotópok széles körű alkalmazása

14 A felszín alatti vizek természetes utánpótlódásának várható változása - mennyiségi biztonság - Szélsőséges időjárási viszonyok hatása a felszín alatti áramlási rendszerekre Lénárt et al. 2016

15 INNOVÍZ - Innovatív megoldások a felszín alatti vízkészletek fenntartható hasznosítása érdekében. Ginop modul Szélsőséges időjárási körülmények hatása az utánpótlódásra Szűcs Péter 2. modul Talaj vízforgalmat gátló tényezők, belvíz és aszály kockázatok Dobos Endre 3. modul Hálózati veszteségek feltárása és minimalizálása Madarász Tamás 1.1 Beszivárgás mérések izotópokkal 2.1 Talajtulajdonságok terepi mérése 3.1 Talajfeszültségek hatása a tönkremenetelre 1.2 Talajnedvesség mérés 2.2 Talajvíz-, belvíz összefolyás modell 3.2 Mikrohullámú rendszerek alkalmazása 1.3 Hidrológiai adatsorok értékelése 2.3 Porozitás változás és agyagtartalom mérés 3.3 Telepített akusztikus rendszerek 1.4 Lyukgeofizikai vizsgálatok Közel felszíni tartomány Közepes mélység Nagy mélység 2.4 Innovatív vízvizsgálati módszer

16 Beszivárgás mérések természetes izotópok alkalmazásával telítettlen és telített közegben A 3 H-os nyomjelzés, mint környezeti izotóp alkalmazása a vízföldtani kutatásokban A bécsi csapadék 3 H-koncentrációja (forrás: Speciális szondakút-csoport kialakításának folyamatábrája Magyarországi regionális utánpótlódási területek o o Duna-Tisza köze Nyírség A közötti időszakban vizsgált kútcsoportok elhelyezkedése

17 Talaj vízforgalmat gátló tényezők, belvíz és aszály kockázatok - talajtani okok feltárása és a jelenlegi állapotok becslése Mezőgazdasági talajaink szerkezeti degradációjából fakadó vízgazdálkodási problémák - mennyiségi biztonság Legfontosabb okok: Talajművelés Nem megfelelően kivitelezett öntözés Szerkezeti elemek összetöredezése, felaprózódása, a gravitációs pórustér csökkenése Tömörödött, lemezes, lencsés, prizmás szerkezet kialakulása Csökkenő porozitás Csökkenő aggregát-porozitás, morzsa-állékonyság Kérgesedés, csökkenő beszivárgás, belvíz Eketalp kialakulása

18 Országos talajdegradációs adatbázis Tömörödés alacsonyabb természetes utánpótlódás, alacsony öntözési hatásfok Forrás: MTA-TAKI

19 Terepi felmérés módszertana Térképezett területek Mintaterület alapú komplex térképezés, hektáros egységek teljes körű feltárása Szelvény alapú -1-2 reprezentatív szelvény egyedi feltárása Beremend Szarvas Zalaszentbalázs (Fűzvölgy) Hort Elep Jánoshalma Csárdaszállás Tépe Pápa Kunszentmárton Dalmand Tard Berente

20 Porozitás mérés bolygatatlan mintavétellel, terepi beszivárgás vizsgálat

21 Innovatív vízvizsgálati módszerek A belvizek kialakulásának okai Beszivárgási nehézségek miatt a felszínen maradt víz Emelkedő talajvíz felszínre bukkanása Meghatározási lehetőség Szelvény morfológia Glejes, pszeudoglejes morfológiai jellemzők azonosítása, optikai szkenneres technológia Stabil izotópos vizsgálati módszertan tesztelése, illetve operatív, alkalmazott módszertani fejlesztés Terepi rh mérés, oxigén diffúziós sebesség szelvényezés

22 Innovatív vízvizsgálati módszerek Társadalmi alapú, önkéntes talajnedvesség-monitoring hálózat fejlesztése 1200 szenzor Talajnedvesség Vezetőképesség Talajfelszín hőmérséklet Megvilágítás intenzitás 15 perces logolás growobservatory.org This project is sponsored by the European Commission Horizon 2020 program

23 Mezőgazdasági vízigények kielégítése stratégiai kérdés. Felszín alatti vízből csak részben lehetséges. Innovatív kutatási módszerek alkalmazása a vízgazdálkodási feladatok támogatására. Talajok vízháztartási jellemezőinek javítása.

24 Felszín alatti vízkészleteink állapota a monitoring jelentősége - biztonság

25 Felszín alatti vízkészleteink mennyiségi állapota 185 víztest közül 37 állapota gyenge, 20 pedig a jó, de gyenge kockázata minősítést kapta

26 Felszín alatti vízkészleteink kémia állapota 185 víztest közül 38 állapota gyenge, 17 pedig a jó, de gyenge kockázata minősítést kapta

27 Az új Nemzeti Víztudományi Kutatási Program várhatóan elősegíti és hatékonyabbá teszi a felszín alatti vízkészletek vonatkozásában: a hazai integrált vízgazdálkodást és a minőségi vízi közműszolgáltatást; az ivóvízellátás biztonságát; a hazai felszín alatti vízkészleteink fenntartható hasznosítását; víztesteink jó állapotának, illetve potenciáljának elérését és megtartását, ami az EU Víz Keretirányelv követelménye; innovatív fejlesztések eredményeként a vízkezelést és víztisztítást; a szélsőséges időjárási viszonyok földi vízforgalomra kifejtett hatásának jobb megértését, ezáltal a hatékonyabb védekezési eljárások kidolgozásának a lehetőségét; a geotermikus energia felhasználásának jelentős növelését és fenntartható használatát; egyedülálló ásvány- és gyógyvizeink humánegészségügyi hatásainak jobb megértését, az egészségipar és a gyógyturizmus jelentős további hazai fejlesztését; határral osztott víztesteink esetében a Kárpát-medencei szintű vízügyi együttműködést; a hazai, egyedülálló vizes élőhelyek hosszú távú védelmét, valamint az ökológiai vízigények pontosítását; a növekvő mezőgazdasági (pl. öntözési) vízigények kielégítését. A Nemzeti Vízstratégia tudományos megalapozása

28 Köszönöm a figyelmet!